Glioblastoma tedavilerinin uyarlanmasına yardımcı olacak avatarlar

Glioblastoma yetişkinlerde agresif ve tedavisi zor bir beyin tümörüdür. Ortalama olarak hastalar yalnızca 1,5 yıl hayatta kalabilmektedir. Ameliyatı takiben radyasyon ve kemoterapiyi içeren bu hastalığın bakım tedavisi standardı 18 yıldır değişmedi. Bunun nedeni kısmen kanserin hasta popülasyonu arasında birçok farklılığa sahip oldukça değişken olmasıdır. İkincisi, bu kanser hücreleri aynı zamanda vücudu sinsice kandırırlar: Hatta makrofaj adı verilen bağışıklık hücrelerini bile kendilerine yardım etmek için görevlendirirler. Üçüncüsü, beyin dokularına nüfuz etme kapasitesi yalnızca sınırlı olan çoğu anti-kanser ilacı için ulaşılmazdırlar. Standart bakım tedavisinin yanı sıra, onkologlar glioblastoma hastaları üzerinde, işe yarayacağı garantisi olmaksızın, genellikle olumsuz yan etkileri de içeren ilaçları deniyorlar.

Araştırmanın kıdemli yazarı ve Berlin'deki Max Delbrück Merkezi'nin Bilimsel Direktör Yardımcısı Profesör Holger Gerhardt, "Bu hastaların gerçekten yeni tedavilere ihtiyacı var" diyor. "Belirli bir tedaviye yanıt veren ve vermeyen hastaları belirlemek çok önemlidir."

Belçika'daki VIB-KU Leuven Kanser Biyolojisi Merkezi'nde ve daha önce Max Delbrück Merkezi'nde baş yazar ve kanser araştırmacısı olan Lise Finotto ve kıdemli işbirlikçileri Gerhardt ve KU Leuven'den Profesör Frederik De Smet, bir tarama platformu oluşturdular. glioblastoma karşı ilaçlar için yeni hedefler bulmak üzere geliştirilebilir. Belirli bir hastanın tedaviye yanıt verip vermeyeceğini kontrol etmek için de kullanılabilir. Çalışma "EMBO Moleküler Tıp" dergisinde yayınlandı.

Makrofajların farklı hastaların glioblastoma hücreleriyle nasıl etkileşime girebileceğini anlamak için araştırmacılar zebra balığı "avatarları" oluşturdular. Gerhardt'ın laboratuvarı zebra balığıyla yoğun bir şekilde çalışıyor. Üç santimetre uzunluğundaki bu balıklar, embriyolarının yarı saydam olması ve içeride olup bitenlerin izlenmesini mümkün kılması nedeniyle iyi model organizmalar olarak kabul ediliyor.

Beklenmedik bir hayatta kalma

Finotto, glioblastoma örneklerinden oluşan canlı bir doku bankası kuran De Smet laboratuvarındaki bilim insanları tarafından toplanan yedi hastadan alınan glioblastoma kök hücrelerini araştırdı. Bunları zebra balığı embriyolarına enjekte ederek her hasta için bir avatar olan ksenograft modelleri yarattı. Embriyoları canlı olarak görüntülediğinde, glioblastoma hücrelerinin yeni ortamlarına iyi adapte olduğu ortaya çıktı. Zebra balığının bağışıklık sisteminin, tümörü kontrol altına almak için bağışıklık tepkisinin bir parçası olarak makrofajlar gönderdiğini gördü. Ancak glioblastomada tipik olduğu gibi makrofajlar bastırıldı. Tümörlerin, makrofajları büyümelerine yardımcı olacak şekilde yeniden programlayacak çeşitli mekanizmaları vardır.

Finotto, "Makrofajları tümöre saldıran duruma nasıl döndüreceğimizi öğrenmek istedik" diyor. Ve bir hastanın tümörünün normal makrofaj tepkisini baskılamadığını fark ettiklerinde bir ipucu ortaya çıktı.

KU Leuven'den De Smet, "Tıbbi ayrıntıları daha yakından inceledikten sonra bu hastanın 'uzun süreli hayatta kalan' dediğimiz kişi olduğunu keşfettik" diyor. "Bu, beyin kanserinde son derece nadir görülen, hayatta kalma süresi beş yıldan fazla olan glioblastoma hastaları için kullanılan bir terimdir."

Test platformu

Finotto, hastaya olan meraklarının projenin arkasındaki itici güç olduğunu söylüyor. Tümör hücrelerini ve makrofajları birlikte kültürlediklerinde ve tek hücreli RNA dizilimi yaptıklarında, uzun süre hayatta kalan kişinin tümöründe LGALS1 geninin diğerlerine kıyasla aşağı regüle edildiğini öğrendiler. Daha önceki çalışmalar, glioblastoma hücrelerinde LGALS1'in susturulmasının daha uzun hayatta kalmayla sonuçlanabileceğini de göstermiştir.

Bilim insanları, başka bir hastanın örneğindeki geni devre dışı bırakarak sonuçlarını doğruladılar ve zebra balığı modellerinde tümörün daha az istilacı hale geldiğini gözlemlediler.

Finotto, bu platformun glioblastoma tedavisinde LGALS1 dışındaki umut verici hedefleri belirlemek için kullanılabileceğini söylüyor. Ve biraz inceltilerek zebra balığı avatarları hangi tedavilerin işe yarayacağını belirlemek için kullanılabilir. Gerhardt, araştırmacıların, zebra balığına aşılanan belirli hastalardan alınan tümör hücrelerinin, çeşitli ilaçlarla tedavi edildiğinde yanıt verip vermediğini araştırarak tümörün gerilemesine yol açan hücreleri bulabileceklerini söylüyor.

De Smet, "Bu bilgilerle donanmış olarak onkologları bilgilendirebilir ve hasta için daha fazla desteklenmiş tedavi kararları vermelerine yardımcı olabiliriz" diyor.